半导体设备的制作方法

1.本公开涉及被暴露于外部环境的微机电系统(mems)传感器。

背景技术：

2.具有微机电系统(mems)裸片的许多半导体封装件包括使mems 裸片的传感器组件暴露于外部环境的腔体。传感器组件监测在封装件外部的外部环境的物理量或者质量。这种半导体封装件通常使用被粘合到基底的刚性帽而形成，mems裸片被定位在该基底上。帽被成形为在 mems裸片与帽之间形成腔体，并且包括使腔体暴露于外部环境的开口或孔。该开口和腔体使mems裸片的传感器组件暴露于外部环境。例如，传感器组件可以监测传感器组件所暴露于的外部环境的：压力、温度、声音、光或者一些其他量、质量或者量和质量的组合。
3.针对具有用于监测外部环境的大量物理量和质量、电子设备的环境、来自用户的输入或者需要被监测的任何其他物理量或者质量的mems 传感器的半导体封装件，存在较大并且正在扩大的市场。然而，在以下项中存在重大挑战：减小半导体封装件的制造成本、大小、占用面积和厚度；以及提供执行越来越复杂的功能的半导体封装件。电子设备的示例包括：膝上型计算机、显示器、电视机、智能电话、平板计算机、计算机、可弯曲的电子设备或者可以受益于监测外部环境的物理量或者质量的任何其他电子设备。
4.一项重大挑战是：生产具有mems裸片的半导体封装件，该mems 裸片在以下项中被减小：大小、占用面积和轮廓、以及厚度，同时维持 mems裸片监测外部环境的物理量和质量的能力。由于具有mems裸片的半导体封装件在大小、占用面积、轮廓和厚度方面被减小，所以提供具有足够的间隙以在使mems的传感器组件暴露于外部环境以便进行监测的同时避免mems裸片的传感器组件发生故障的帽变得更加困难。
5.另一重大挑战是：减小生产具有mems裸片的半导体封装件的成本。由于被用于半导体封装件的组件和材料的数目增加，所以制造具有 mems裸片的半导体封装件的成本增加，并且制造步骤的数目增加。例如，形成具有用于保护mems裸片的帽的半导体封装件包括：制造帽，使用高准确度帽附接机器来将帽放置在正确的位置，以及使用粘合剂来将帽附接到基底。而且，通过制造更小的帽来使这种半导体封装件更小将是昂贵的，这是因为由于在对帽的定位中的较小的偏移和间隙以及低水平的允许公差，制造更小的帽来使这种半导体封装件更小将包括：制造新的高准确度帽附接机器以处理更小的帽并且将帽放置在正确的位置。

技术实现要素：

6.鉴于上述重大挑战的列表(该列表不是完整的列表)，期望的是提供，以便：不需要帽来保护mems裸片或者使mems裸片暴露于外部环境，具有更小的厚度和更小的大小，不需要那么多的制造步骤，并且当制造半导体封装件时允许更大的变化公差，因此，增加了所形成的可用半导体封装件的产量。
7.根据本公开的一方面，提供了一种半导体设备，包括：基底，包括第一表面、第二表面以及开口，第二表面背向第一表面，以及开口从第一表面延伸穿过基底到第二表面；微机电系统mems裸片，与开口对准， mems裸片通过腔体与基底的第二表面隔开，mems裸片包括：第三表面，面向基底的第二表面，腔体从mems裸片的第三表面延伸到基底的第二表面；多个侧壁，横向于第三表面；以及mems元件，与在基底中的腔体对准；模塑化合物，覆盖mems裸片的多个侧壁，并且限定腔体的侧面。
8.根据一个或多个实施例，半导体设备还包括：粘合剂，将asic裸片耦合到基底的第二表面；以及键合接线，将asic裸片耦合到mems 裸片。
9.根据一个或多个实施例，其中：mems裸片还包括第四表面，第四表面背向基底的第二表面；以及模塑化合物还包括第五表面，第五表面背向基底的第二表面，第五表面与第四表面共面。
10.根据一个或多个实施例，半导体设备还包括粘合剂层和asic裸片，其中：mems裸片还包括第四表面，第四表面背向基底的第二表面；以及asic裸片通过粘合剂层耦合到mems裸片的第四表面。
11.根据一个或多个实施例，其中mems裸片还包括：多个第一接触焊盘，在mems裸片的第三表面上；多个第二接触焊盘，在基底的第二表面上；以及多个焊球，被耦合在mems裸片上的多个第一接触焊盘与基底上的多个第二接触焊盘之间，多个焊球被定位在腔体内，多个焊球与腔体的侧面相距一定距离。
12.根据本公开的另一方面，提供了一种半导体设备，包括：基底，具有开口，开口从基底的第一表面延伸穿过基底到基底的第二表面；微机电系统mems裸片，与开口对准，mems裸片包括传感器组件以及多个侧壁，传感器组件与在基底中的开口对准，多个侧壁横向于基底的第一表面和基底的第二表面；腔体，与开口以及传感器组件流体连通并且对准，腔体将mems裸片与基底分离，并且腔体从基底延伸到mems裸片；以及包封件，围绕mems裸片，并且包封件包括限定腔体的侧面的侧壁。
13.根据一个或多个实施例，其中包封件的侧壁分别与mems裸片的侧壁对准。
14.根据一个或多个实施例，其中包封件的侧壁各自包括第一部分和第二部分，第一部分分别接触mems裸片的侧壁，并且第二部分限定腔体的侧面。
15.根据一个或多个实施例，半导体设备还包括：粘合剂层；专用集成电路asic裸片，通过粘合剂层耦合到mems裸片的表面；以及键合接线，将asic裸片电耦合到基底。
16.根据一个或多个实施例，半导体设备还包括：粘合剂层；专用集成电路asic，通过粘合剂层耦合到基底；以及键合接线，将asic电耦合到基底。
17.根据一个或多个实施例，半导体设备还包括：键合接线，将mems 裸片耦合到asic。
18.根据一个或多个实施例，其中腔体具有的宽度大于开口的宽度，并且腔体具有的高度小于开口的高度。
19.根据一个或多个实施例，其中mems裸片还包括：多个接触焊盘，与mems裸片的传感器组件相邻；以及多个焊球，被耦合在mems裸片的多个接触焊盘与基底之间，多个焊球被定位在腔体内，多个焊球与腔体的侧面相距一定距离。
20.根据一个或多个实施例，其中：包封件包括背向基底的第一表面；以及mems裸片包括背向基底的第二表面，第二表面与包封件的第一表面共面。
21.利用本公开的实施例，通过消除用于保护asic裸片和mems裸片的帽的必要性，减小了制造材料的成本，这是因为不需要帽来形成半导体封装件，并且不需要利用高准确度机器和工具来将帽耦合到基底。
附图说明
22.在附图中，相同的附图标记标识类似的元件或者动作，除非上下文另有说明。不一定按比例绘制附图中的元件的大小和相对部分。图1a 涉及包含微机电系统(mems)裸片和专用集成电路(asic)裸片的半导体封装件的实施例的横截面图；
23.图1b是包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的横截面图；
24.图1c是包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的横截面图；图2a涉及包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的横截面图；
25.图2b涉及包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的横截面图；
26.图3涉及包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的横截面图；
27.图4a至图4e涉及制造包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的实施例的方法的实施例；
28.图5涉及制造包含mems裸片和asic裸片的半导体封装件的备选实施例的方法；
29.图6涉及包含半导体封装件的实施例的电子设备的实施例，该半导体封装件包括mems裸片和asic裸片。
具体实施方式
30.在下面的描述中，阐述了某些具体细节以提供对本公开的各种实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员要明白，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他实例中，没有详细描述与电子组件和半导体制造技术相关联的众所周知的结构以避免不必要地模糊对本公开的实施例的描述。
31.除非上下文另有要求，否则贯穿本说明书和随后的权利要求书，应该在开放性、包括性意义上解释单词“包括”及其变型(诸如“包括着”和“包括了”)，即，解释为“包括但不限于”。
32.使用诸如第一、第二和第三等序数不一定暗示排序的含义，而是可以仅区分动作或者结构的多个实例。
33.贯穿本说明书对“一个实施例”或者“实施例”的提及是指结合该实施例所描述的特定特征、结构或者特性包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各处中出现短语“在一个实施例中”或者“在实施例中”不一定都是指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，可以按照任何合适的方式来组合特定特征、结构或者特性。
34.如在本说明书和随附权利要求书中使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非内容另有明确说明。还应该注意，术语“或者”通常在其包括“和/或”的意义上被采用，除非内容另有明确说明。
35.如在本说明书和随附权利要求书中使用的，术语“顶部”和“底部”是指在图中观察时半导体封装件的表面的定向。术语“顶部”和“底部”不将图中的半导体封装件的表面限于如在图中所公开的半导体封装件的特定定向。
36.如在本说明书和随附权利要求书中使用的，术语“左边”和“右边”是指在图中观察时半导体封装件的表面的定向。术语“左边”和“右边”不将图中的半导体封装件的表面限于在图中所公开的半导体封装件的特定定向。
37.本公开涉及包含mems裸片的半导体封装件的各种实施例，该 mems裸片包括使mems裸片与半导体封装件的基底分离并且使 mems裸片的传感器组件或者mems元件暴露于外部环境的气腔(该空气腔可以被称为空间、腔体和开口)。半导体封装件的模塑化合物或者包封件围绕mems裸片并且直接接触mems裸片以将mems裸片保持在半导体封装件内并且保护mems裸片。
38.图1a涉及半导体封装件100a的实施例的横截面图。半导体封装件 100a包括在半导体封装件100a的一侧上的基底102。基底102包括绝缘聚合物核心和在绝缘聚合物核心上或者在绝缘聚合物核心中的导电连接件、导电接触和导电过孔。导电连接件、导电接触和导电过孔被利用来向在半导体封装件100a中的裸片110、116a供应信号和功率。例如，裸片可以是被电耦合到半导体封装件100a的基底102的导电连接件、导电接触和导电过孔的专用集成电路(asic)裸片110或者微机电系统 (mems)裸片116a。
39.mems裸片116a包括传感器元件118，该传感器元件118可以是压力传感器、温度传感器、声音传感器或者任何其他类型的mems传感器。在图1a中的传感器元件118是用于mems裸片116a的传感器元件118 的任何结构的占位器。例如，将相对于在图1b和图1c中的mems裸片116b、116c的传感器元件的可能的结构来更详细地讨论mems裸片 116a的传感器元件118的结构。
40.在该实施例中，asic裸片110和mems裸片116a被耦合到基底102 的表面。基底102的该表面包括分别通过键合接线112耦合到asic裸片110的第一接触焊盘117以及通过键合接线124耦合到mems裸片 116a的第二接触焊盘119。基底102的底面101背向mems裸片116a 和asic裸片110。基底102的底面101包括多个接触焊盘121，多个接触焊盘121通过如上面讨论的在基底102中的导电过孔或者其他连接件耦合到第一接触焊盘117或者第二接触焊盘119为了简单起见，在图中未示出该导电过孔或者其他连接件。
41.asic裸片110通过粘合剂或者耦合材料108被耦合到基底，该粘合剂或者耦合材料108可以是导电粘合剂、非导电粘合剂、裸片附接膜或者被利用来将裸片附接到基底的任何其他材料。粘合剂或者耦合材料 108被耦合到asic裸片110的底面151以及基底102的顶面103。asic 裸片110的顶面153包括通过键合接线112耦合到基底102中的有源组件和无源组件的接触焊盘114，以及通过另一键合接线113耦合到mems 裸片116a的接触焊盘115的接触焊盘111。asic裸片110的底面151 面向基底102的顶面103，而asic裸片110的顶面153背向基底102 的顶面103。
42.将asic裸片110耦合到基底102的键合接线112包括被耦合到接触焊盘114的端部以及通过接触焊盘117耦合到在基底102内的有源组件或者无源组件的端部。键合接线112允许从如早前讨论的其他电气组件向asic裸片110供应电信号和功率。键合接线112允许通过asic裸片110向其他电气组件发送电信号。这些电信号可以是指令信号、控制信号、数据信号或者用于在电子设备内的电气组件之间通信信息的任何其他类型的电信号。
43.类似地，将asic裸片110的接触焊盘111耦合到mems裸片116a 的接触焊盘115的键合接线113包括被耦合到asic裸片110的接触焊盘111的端部以及被耦合到mems裸片116a的
接触焊盘115的端部。键合接线113允许从asic裸片110向mems裸片116a传输电信号，或者从mems裸片116a向asic裸片110传输电信号。这些电信号可以是指令信号、控制信号、数据信号或者用于在电气组件之间传送信息的任何其他类型的电信号。接触焊盘115可以通过导电连接件(诸如导电过孔)耦合到mems裸片116a的传感器元件118。
44.mems裸片116a包括被耦合到导电过孔120和键合接线124的接触焊盘122。导电过孔120从接触焊盘122向传感器元件118延伸穿过 mems裸片116a，并且导电过孔120将接触焊盘122耦合到传感器元件 118。
45.mems裸片116a的接触焊盘122被耦合到键合接线124的端部，并且键合接线124的另一端部被耦合到在基底102中的第二接触焊盘 119。键合接线124从mems裸片向外部电气组件传输电信号，并且从外部电气组件向mems裸片116a传输电信号。这些电信号可以是指令信号、控制信号、数据信号或者用于在电气组件之间传送信息的任何其他类型的电信号。
46.半导体封装件100a包括气腔106，该气腔106可以被称为空间、开口或者腔体。气腔106被定位在包括传感器元件118的mems裸片116a 的底面105与基底102面向mems裸片116a的顶面103之间。气腔106 使mems裸片116a的底面105与基底102的顶面103分离。
47.气腔106与延伸穿过基底102的开口104流体连通并且对准。开口104可以是圆形、矩形、正方形、三角形或者所需的任何其他形状。在基底中的开口104允许气腔106被暴露于外部环境，并且允许传感器元件118被暴露于外部环境。传感器元件118监测外部环境的物理量或者质量(诸如压力、温度、声音或者外部环境的所需的任何其他量或者质量)。
48.气腔106从mems裸片116a的第一侧壁141延伸到mems裸片 116a的第二侧壁143。换句话说，在该实施例中，气腔106具有的宽度基本上等于mems裸片116a的宽度。气腔106具有的宽度基本上等于 mems裸片116a的宽度是因为当按照产生宽度等于mems裸片的宽度的气腔的方式来制造半导体封装件时，气腔可以稍大或者稍小。对“基本上”的使用的这种理解还将适用于对本公开中的单词“基本上”的其他类似使用。
49.在备选实施例中，被定位在mems裸片与基底之间并且使mems 裸片与基底分离的气腔可以延伸超过mems裸片的侧壁，并且具有大于 mems裸片的宽度的宽度，或者具有小于mems裸片的宽度的宽度。
50.在半导体封装件100a的该实施例中，传感器元件118与在该基底 102中的开口104对准。然而，在半导体封装件的备选实施例中，mems 裸片的mems元件可以不与延伸穿过基底的开口对准。相反，在半导体封装件的备选实施例中，mems裸片的mems元件可以从延伸穿过基底的开口偏移。
51.在该实施例中，模塑化合物126覆盖mems裸片116a的顶面107 (该顶面107包括接触焊盘115、122)，并且模塑化合物126覆盖mems 裸片116a的侧壁141、143。传感器元件118所在的mems裸片116a 的底面105被保持暴露。传感器元件118通过气腔106和在基底102中的开口104暴露于外部环境，这是因为气腔106和在基底102中的开口 104流体连通。
52.模塑化合物126可以是包封件材料、绝缘材料或者材料的一些其他组合。模塑化合物126与mems裸片116a的侧壁141、143的直接接触将mems裸片116a保持在半导体封装件100a内的适当位置中，使得气腔106使mems裸片116a与基底102分离。换句话说，mems裸片116a 不与基底102物理接触。
53.在该实施例中，气腔106具有小于基底102的高度h2的高度h1。然而，在备选实施例
中，在mems裸片与基底之间的腔具有的高度可以大于基底具有的高度。在另一备选实施例中，在mems裸片与基底之间的气腔可以具有基本上等于基底的高度的高度。
54.在该实施例中，模塑化合物126具有从基底102的面向mems裸片 116a与asic裸片110的表面延伸到模塑化合物126的背向基底102的表面的厚度t1。气腔106具有的高度h1小于延伸穿过基底102的开口 104的高度h2。mems裸片116a具有高度h3。气腔106的高度h1与 mems裸片116a的高度h3相加小于模塑化合物126的厚度t1。
55.在图1b和图1c中图示了根据备选实施例的半导体封装件100b、 100c。半导体封装件100b、100c包括与上面相对于图1a中的半导体封装件100a讨论的特征类似的特征，并且为了简单和简洁起见，可以重复附图标记。另外，为了简单和简洁起见，将仅讨论在半导体封装件100b、 100c的这些备选实施例中的不同细节。然而，关于传感器元件118，备选实施例提供了可以被并入图1a中的mems裸片116a的可能的结构，这些可能的结构是用于传感器元件118的更复杂的结构的占位器。
56.图1b涉及包含mems裸片116b和asic裸片110的半导体封装件 100b的横截面图。半导体封装件100b包括与在图1a中的半导体封装件 100a中的那些特征类似的若干特征。然而，在半导体封装件100b中，传感器组件129被示出在mems裸片116b的表面上。作为悬臂压力传感器的传感器组件129感测外部环境的压力。传感器组件129可以被电耦合到导电过孔120、接触焊盘122以及被耦合到基底102的第二接触焊盘119的键合接线124。虽然为了简单起见，传感器组件129仅被示出为悬臂梁压力传感器，但是传感器组件129可以包括若干电接触、在 mems裸片116b中的与悬臂梁对准的腔体以及其他有源组件和无源组件。
57.帽125被耦合到mems裸片116b的面向基底102的表面。帽覆盖 mems裸片116b的传感器组件129，并且形成包围mems裸片116b的传感器组件129的腔体127。帽125还包括延伸穿过帽125的开口123，该开口123使传感器组件129暴露于外部环境。帽125的开口123与被定位在帽125与基底102之间的气腔106流体连通，并且气腔106与延伸穿过基底102的开口104流体连通。
58.在该备选实施例中，模塑化合物126覆盖mems裸片116b的侧壁 141、143、mems裸片116b的背向基底102的顶面107以及帽125的侧壁145、147。与在半导体封装件100a中的模塑化合物126类似，在半导体封装件100b中的模塑化合物126直接接触mems裸片116b的侧壁141、143以及帽125的侧壁145、147，使得气腔106使mems裸片 116b和帽125从基底102分离。换句话说，mems裸片116b的帽125 不与基底102物理接触。
59.在半导体封装件100b中，帽125在mems裸片116b的底面105上并且被耦合到该底面105。底面105面向基底102的顶面103。帽125 具有面向基底102的顶面103的底面155。帽125的底面155通过气腔 106与基底102的顶面103间隔开。
60.在半导体封装件100b中，在帽125中的开口123从延伸穿过基底 102的开口104偏移。然而，在其他备选实施例中，在帽125中的开口 123可以与在基底102中的开口104对准。
61.在帽125中的开口123具有的宽度w1小于在基底102中的开口104 的宽度w2。然而，在其他备选实施例中，在帽125中的开口123的宽度 w1可以大于或者等于在基底102中的开口104的宽度w2。
62.在半导体封装件100b中，帽125和传感器组件129可以被并入在图 1a中的半导体封装件100a中，其中在图1a中对传感器元件118进行了定位。换句话说，帽125和传感器组件
129的结构可以在是半导体封装件100a中的传感器元件118。然而，在半导体封装件的其他备选实施例中，传感器元件118可以具有不同的结构。例如，在图1c中的mems 裸片116c的传感器组件133的结构是不同的。
63.图1c涉及包含mems裸片116c和asic裸片110的半导体封装件 100c的横截面图。半导体封装件100c包括与图1a至图1b中的半导体封装件100a、100b中的那些特征类似的若干特征。然而，在半导体封装件100c的该备选实施例中，传感器组件133是检测声音或者振动的薄膜。
64.mems裸片116c包括在传感器组件133的第一侧上的第一内部腔体131和在传感器组件133的与传感器组件133的第一侧相对的第二侧上的第二内部腔体135。传感器组件133使第一内部腔体131与mems 裸片116c的第二内部腔体135分离。开口137延伸到mems裸片116c 中，并且与以下项流体连通：第一内部腔体131、使mems裸片116c 与基底102分离的气腔106、以及延伸穿过基底102的开口104。因此，开口104、气腔106以及第一内部腔体131使mems裸片116c的传感器组件133暴露于外部环境。
65.在半导体封装件100c的该备选实施例中，在mems裸片116c中的开口137具有的宽度w3小于在基底102中的开口104的宽度w4。然而，在其他备选实施例中，在帽125中的开口123的宽度w3可以大于或者等于在基底102中的开口104的宽度w4。
66.在半导体封装件100c中，开口137与基底102中的开口104对准。然而，在其他备选实施例中，开口137可以从开口104偏移。
67.在半导体封装件100c中，模塑化合物126覆盖mems裸片116c的顶面103和侧壁141、143。模塑化合物126与mems裸片116c的侧壁 141、143的直接接触将mems裸片116c保持在半导体封装件100a内的适当位置，使得气腔106使mems裸片116c与基底102分离。换句话说，mems裸片116c不与基底102物理接触。
68.在半导体封装件100c中，第一内部腔体131、传感器组件133和第二内部腔体135对应于在半导体封装件100a中的传感器元件118。然而，在半导体封装件的其他备选实施例中，传感器元件118可以具有不同的结构。因此，在图1a中的传感器元件118可以具有用于监测外部环境的质量或者物理量(诸如压力、温度、声音、光或者外部环境的所需的任何其他质量或者量)的任何所需的结构，而不仅仅限于在图1b至图 1c中所描述的那些结构。
69.在图1a至图1c中的半导体封装件100a、100b、100c中，模塑化合物126的多个壁139与mems裸片116a、116b、116c的多个侧壁141、 143齐平。模塑化合物126的壁139围绕气腔106。然而，在半导体封装件的备选实施例中，壁139可以不与半导体封装件的mems裸片116a、 116b、116c的多个侧壁141、143齐平或者共面。相反或者另外，模塑化合物126的一部分可以在mems裸片116a、116b、116c的面向基底 102的底面105上，或者壁139可以从mems裸片116a、116b、116c 的多个侧壁141、143向内被定位。备选地，壁139可以与mems裸片 116a、116b、116c的多个侧壁141、143间隔开以向气腔106提供大于 mems裸片116a、116b、116c的宽度。
70.图2a是根据备选实施例的包含mems裸片216和asic裸片210 的半导体封装件200a的横截面图。asic裸片210和mems裸片216被耦合到基底202的顶面203。asic裸片210通过在asic裸片210的底面251上的粘合剂或者耦合材料208耦合到基底202的顶面203，该粘合剂或者耦合材料208可以是导电粘合剂、非导电粘合剂、裸片附接膜或者所需的任何其他粘合
剂材料。mems裸片216包括传感器元件218。
71.基底202的顶面203包括通过键合接线212耦合到asic裸片210 的顶面253上的接触214的第一接触焊盘217。与图1a至图1c中的半导体封装件100a、100b、100c不同，asic裸片210通过在基底202中的导电元件与mems裸片216电通信，为了简单起见，未示出这些导电元件。例如，在基底202中的导电元件可以是导电过孔、导电连接件或者被耦合的一些其他导电连接件。备选地，在基底202的背向asic裸片210和mems裸片216的底面201上的多个接触焊盘221中的相应接触焊盘被耦合到基底202的面向asic裸片210和mems裸片216的顶面上的接触焊盘217、225。备选地，基底202的被耦合到asic的相应接触焊盘217以及基底202的被耦合到mems裸片216的多个接触焊盘 225中的相应接触焊盘可以通过在基底202内的导电元件被电耦合至彼此，为了简单起见，还是未示出这些导电元件。
72.在基底202上的多个接触焊盘225被耦合到在mems裸片216的底面205上的多个接触焊盘222。mems裸片216的底面205面向基底202 的顶面203。mems裸片216的多个接触焊盘222中的每个接触焊盘与基底202的相应接触焊盘225对准并且被耦合到该相应接触焊盘225。 mems裸片216的接触焊盘222通过焊球220耦合到基底202的接触焊盘225，焊球220存在于使基底202与mems裸片216分离的气腔206 内。
73.在该实施例中，焊球220与模塑化合物224的侧壁227间隔开，这些侧壁227与mems裸片216的侧壁241、243齐平。模塑化合物224 的侧壁227围绕气腔206。然而，在半导体封装件200a的备选实施例中，焊球220可以接触或者覆盖模塑化合物224的这些壁。而且，焊球220 可以由其他已知的导电连接件代替，诸如引脚和导电粘合剂。
74.在该实施例中，模塑化合物具有与mems裸片216的侧壁241齐平并且共面的侧壁227，这些侧壁227与图1a至图1c中的壁139类似。然而，在备选实施例中，模塑化合物224可以延伸到mems裸片216的面向基底202的底面205上，模塑化合物224的一部分可以在mems裸片216的底面205上，或者壁139可以从mems裸片216的多个侧壁 241向内被定位。在另一备选实施例中，侧壁227可以从mems裸片216 的多个侧壁241、243向外被定位。
75.气腔206可以被称为空间、开口或者腔体。气腔206被定位在传感器元件218所在的mems裸片216的底面205与基底202的面向mems 裸片216的顶面203之间。气腔206使mems裸片216的底面205与基底202的顶面203分离。
76.延伸穿过基底202的开口204与气腔206流体连通并且对准。开口 104可以是圆形、矩形、正方形、三角形或者所需的任何其他形状的开口。在基底202中的开口204允许气腔206和传感器元件218暴露于外部环境。
77.传感器元件218监测外部环境的量或者质量(诸如压力、温度、声音或者外部环境的所需的任何其他量或者质量)。气腔206从mems裸片216的第一相应侧壁241延伸到mems裸片216的第二相应侧壁241。在该实施例中，气腔206具有的宽度基本上等于mems裸片216的宽度。然而，在备选实施例中，气腔206可以延伸超过mems裸片的侧壁并且具有大于mems裸片的宽度的宽度，或者具有小于mems裸片的宽度的宽度。
78.与图1a至图1c中的半导体封装件100a、100b、100c不同，在图 2a中的半导体封装件200a的该实施例中，mems裸片216具有背向基底202的顶面207。该顶面207与模塑化合物224的背向基底202的顶面223齐平或者共面。这允许半导体封装件200a被制造为比在图1a至图1c中的半导体封装件100a、100b、100c更薄。
79.在半导体封装件200a中，模塑化合物224具有从基底202的顶面 203延伸到模塑化合物224的背向基底202的顶面223的厚度t2。气腔 206和焊球220具有的高度h4小于延伸穿过基底202的开口204的高度h5。mems裸片216具有高度h6。气腔206与焊球220的高度h4、开口204的高度h5以及mems裸片216的高度h6全部都小于模塑化合物 224的厚度t2。气腔206与焊球220的高度h4以及mems裸片216的高度h6相加基本上等于模塑化合物224的厚度t2。
80.图2b涉及与半导体封装件200a类似的半导体封装件200b。半导体封装件的特征相同，然而，模塑化合物224覆盖mems裸片216的多个侧壁241、243，并且覆盖mems裸片216的顶面207。模塑化合物224 具有的厚度t3大于气腔206的高度h4和mems裸片216的高度h6相加。
81.图3是半导体封装件400的横截面图。半导体封装件400的特征与图1a中的半导体封装件100a中的那些特征类似，并且向其提供类似的附图标记。然而，在半导体封装件400中，asic裸片110通过粘合剂 418耦合到mems裸片116a的背向基底102的顶面107。粘合剂418可以是导电粘合剂、非导电粘合剂或者一些其他粘合剂。例如，如果粘合剂418是导电粘合剂，则asic裸片110可以通过导电粘合剂被电耦合到mems裸片216。
82.在该实施例中，气腔106具有高度h7，并且基底102和开口104具有的高度h8大于气腔106的高度h7。在备选实施例中，气腔106的高度h7可以大于或者等于基底102的高度h8。
83.mems裸片116a具有高度h9，并且asic裸片110具有高度h
10
。在该实施例中，mems裸片116a的高度h9大于asic裸片110的高度 h
10
。在备选实施例中，mems裸片116a的高度h9可以小于或者等于 asic裸片110的高度h
10
。
84.模塑化合物126具有从基底102的面向mems裸片116a和asic 裸片110的顶面103延伸的厚度t4。模塑化合物126的厚度t4大于气腔 106的高度h7、mems裸片116a的高度h9和asic裸片110的高度h
10
相加。模塑化合物126覆盖侧壁141、143(这些侧壁141、143可以被称为mems裸片116a的右侧壁141和左侧壁143)，并且覆盖asic裸片110的侧壁141、143。模塑化合物126将mems裸片116a保持在通过气腔106与基底102间隔开的位置。换句话说，mems裸片116a不与基底102物理接触。
85.asic裸片110包括被耦合到面向mems裸片116a和asic裸片110 的基底102的顶面103上的接触焊盘117的接触焊盘114。与利用键合接线124耦合到mems裸片116a的基底102的接触焊盘119类似，基底102的接触焊盘117通过键合接线424耦合到asic裸片110的接触焊盘114。接触焊盘117被耦合到多个接触焊盘121中的至少一个接触焊盘121。
86.在图3中的半导体封装件400的该实施例中，模塑化合物126的壁 139与mems裸片116a的侧壁141、143齐平。模塑化合物126的壁139 围绕气腔106。然而，在半导体封装件的备选实施例中，壁139可以不与半导体封装件400的mems裸片116a的多个侧壁141、143齐平或者共面。相反，壁139可以在mems裸片116a的面向基底102的底面105 上，模塑化合物126的一部分可以在mems裸片116a的底面105上，或者壁139可以从mems裸片116a的侧壁141、143向内被定位。备选地，mems裸片16a的侧壁141、143可以被定位成比壁139更接近基底102中的开口104。换句话说，气腔106具有的宽度可以大于mems 裸片116a的宽度，或者壁139可以从mems裸片116a的侧壁141、143 向外定位。
87.半导体封装件100a、100b、100c、200a、200b、400的这些上述实施例比利用帽而不是模塑化合物来保护asic裸片和mems裸片的半导体封装件更薄。这些半导体封装件的厚度比利用帽来保护asic裸片和 mems裸片而不是模塑化合物的半导体封装件更薄的原因是因
为必须在帽与裸片之间提供空间以形成将裸片耦合到基底的键合接线。相反，当利用模塑化合物时，可以更精确地形成模塑化合物，使得模塑化合物具有小于帽的总高度，但是仍然对键合接线提供保护，因为模塑化合物增强了键合接线。类似地，如果与在图2a至图2b中所公开的半导体封装件类似地使用焊球来将mems裸片耦合到基底，则可以比利用帽的封装件更薄，这是因为可以使mems裸片的表面与模塑化合物的表面齐平，相反，针对利用帽来保护mems裸片，这将非常困难。模塑化合物包围裸片，并且也提供了与帽不同的增强。图4a至图4e涉及制造上面所讨论的半导体封装件的方法的流程图。具体地，图4a至图4e描绘了用于图1a中的半导体封装件100a的制造方法。
88.在图4a中所图示的第一步骤501包括：将mems裸片116a和asic 裸片110耦合到基底102。mems裸片116a通过粘合剂或者耦合材料 504耦合到基底102的顶面。在该实施例中，粘合剂或者耦合材料504 是可热分解的裸片附接件、可热分解的粘合剂、可热分解的裸片附着材料或者可热分解的耦合材料。备选地，粘合剂或者耦合材料504可以是其他已知的牺牲材料。可热分解的裸片附接件504覆盖包括传感器元件 118的mems裸片116a的表面。传感器元件118由可热分解的裸片附接件504覆盖。传感器元件118面向基底102。
89.可热分解的裸片附接件504包括侧壁543。在该实施例中，可热分解的裸片附接件504的侧壁543与mems裸片116a的侧壁141、143共面或者齐平。然而，在备选实施例中，可热分解的裸片附接件504的侧壁543可以从mems裸片116a的侧壁141、143向外延伸，可以从mems 裸片116a的侧壁141、143向内延伸，或者可以按照所需的任何组合向外或者向内延伸。
90.可热分解的裸片附接件504可以是基于四环十二烯的牺牲聚合物 (td)材料；聚碳酸酯材料，诸如聚碳酸亚乙酯(pec)、聚碳酸亚丙酯(ppc)、聚环己烯碳酸酯(pcc)、聚碳酸亚丙酯(ppc)和聚环己烯碳酸酯(pcc)的共聚物；聚甲醛(pom)或者乙缩醛材料；聚降冰片烯(pnb)材料；聚对二甲苯材料；或者所需的任何其他可热分解的裸片附接材料。然而，这些可热分解的材料是被优选的可热分解材料，以便将mems裸片116a耦合到基底102的面向mems裸片116a的顶面103，因为这些材料可以通过通常由回流炉产生的热量或者温度而被去除，将相对于图4e更详细地讨论这一点。用于使可热分解的裸片附接件504分解的温度范围是240至300摄氏度。
91.在通过可热分解的裸片附接件504将mems裸片116a耦合到基底 102的顶面103之后，通过键合接线124来将mems裸片116a的接触焊盘122耦合到基底102的顶面103上的接触焊盘119。接触焊盘122 在mems裸片116a的背向基底102的顶面107上。可以利用接线键合技术(诸如接线键合环路形成技术、球形键合技术、楔形键合技术或者所需的任何其他接线键合技术)来形成键合接线124。键合接线124被形成为具有被耦合到mems裸片116a上的接触焊盘122的端部和被耦合到基底102的接触焊盘119的端部，该接触焊盘119在基底102的面向mems裸片116a的顶面103上。
92.asic裸片110通过粘合剂或者耦合材料108被耦合到基底102的顶面103。粘合剂或者耦合材料108在asic裸片110的底面151上。粘合剂或者耦合材料108可以是导电粘合剂、非导电粘合剂或者所需的任何其他粘合剂或者耦合材料108。然而，粘合剂或者耦合材料108通常不是可热分解的裸片附接件，其与被利用来将mems裸片116a耦合到基底102的可热分解的裸片附接件504不同。
mems裸片116a的压力。否则，如果在该备选方法中，mems裸片116a 不够厚，则当在mems裸片116a上形成模塑化合物126时，mems裸片116a可能破裂。因此，优选实施例是：在基底102上形成mems裸片116a和模塑化合物126之后，在基底102中形成与mems裸片116a 对准的开口104。
98.在图4e中所图示的第四步骤507包括：使可热分解的裸片附接件 504暴露于热量。利用在第三步骤中所形成的开口104来使可热分解的裸片附接件504暴露于由热源526产生的热量。热源526可以是光热源、回流炉或者所需的任何其他热源。然而，在这种情况下，优选的选项是：利用回流炉作为热源526。回流炉通常适当地对存在于回流炉内的半导体封装件进行加热，而不会损害或者损坏半导体封装件内的其他有源组件和无源组件。回流炉还是有益的，因为其可以被用于形成焊料材料的回流以在半导体封装件内形成焊料连接。
99.如早前在图4a的描述中讨论的，可热分解的裸片附接件504可以是可以利用由热源526产生的温度或者热量而被分解的若干材料。例如，通常，使用回流炉来产生在240℃至260℃之间的温度以使可热分解的裸片附接件504分解。然而，在该方法的备选实施例中，热源526可以产生大于或者小于在240℃至260℃之间的温度范围的温度。使半导体封装件和导热粘合剂504暴露于由回流炉或者热源526提供的温度的时间长度将取决于整个半导体封装件的大小、可热分解的裸片附接件504的数目、存在于半导体封装件内的裸片的类型以及若干其他因子。
100.图4e涉及在通过暴露于热量来使可热分解的裸片附接件504分解之后的已完成的半导体封装件100a。通过在第四步骤507中去除可热分解的裸片附接件504，形成了被定位在mems裸片116a与基底102之间的气腔106。该气腔106使基底102与mems裸片116a分离，使得 mems裸片116a与基底102在物理上分离。
101.虽然为了简单和简洁起见，下面的讨论涉及图1a中的半导体封装件100a，但是下面的讨论还适用于图1b至图1c、图2a至图2b以及图3中的半导体封装件100b、100c、200a、200b、400的备选实施例。
102.如早前讨论的，利用可热分解的裸片附接件504来形成气腔106。该可热分解的裸片附接件504允许在已经在mems裸片116a、asic裸片110和基底102上形成模塑化合物126之后，在mems裸片116a与基底102之间形成气腔106。通过在形成模塑化合物126之后去除可热分解的裸片附接件504，不需要将帽耦合到基底102以保护基底102上的mems裸片116a和asic裸片110。相反，模塑化合物116a保护asic 裸片110和mems裸片116a免受可能导致asic裸片110和mems裸片116a发生故障的外部应力和力。通过消除用于保护asic裸片110和 mems裸片116a的帽的必要性，减小了制造材料的成本，这是因为不需要帽来形成半导体封装件，并且不需要利用高准确度机器和工具来将帽耦合到基底102。通过该方法所形成的可用封装件的产量也增加了，因为将帽耦合到基底102以保护asic裸片110和mems裸片116a需要高准确度工具和高精确度。因此，通过消除对用于放置帽的这种高准确度工艺的需要，与在将帽定位在半导体封装件上时的高准确度公差相比较，用于形成半导体封装件的公差更宽并且更宽容。换句话说，当利用帽来保护半导体裸片和形成半导体封装件时，在将帽耦合到基底以保护半导体封装件的裸片时，经常发生帽的对准问题。
103.通过利用模塑化合物126和可热分解的裸片附接件504来形成半导体封装件100a，可以使半导体封装件100a更薄。可以使半导体封装件 100a更薄，这是因为在键合接线113、
124与模塑化合物背向基底102 的模塑化合物126的表面之间的间隙小于在利用帽来保护半导体封装件的组件时的间隙。因此，可以制造比在利用帽来保护mems裸片和asic 裸片时的半导体封装件更薄的半导体封装件。
104.在备选实施例中，可以使模塑化合物224与半导体封装件200a中的 mems裸片的表面齐平。例如，如在图2a中图示的，半导体封装件200a 中的模塑化合物224与背向基底202的mems裸片216的顶面207齐平。
105.通过利用模塑化合物126和可热分解的裸片附接件504来形成模塑化合物126，以保护mems裸片116a和asic裸片110，需要更少的步骤来形成完整的封装件，并且减少了前置时间以制造完整的半导体封装件100a。减少了前置时间，这是因为以正确的位置将帽耦合到基底102 以保护mems裸片116a和asic裸片110是高准确度工艺，并且由于这是高准确度工艺，因此，这也是相对时间不敏感的工艺。通过去除对帽的需要，当不需要帽来形成半导体封装件100a时，可以从制造方法去除若干步骤。例如，不需要放置或者形成粘合剂以将帽耦合到基底102，不需要放置帽，以及不需要利用高准确度放置工具来形成半导体封装件 100a。相反，利用模塑化合物126来覆盖mems裸片116a和asic裸片 110(该模塑化合物126保护mems裸片116a和asic裸片110)，可以显著减少用于生产半导体封装件100a的前置时间，这是因为不需要在每个单独的asic裸片110和mems裸片116a上放置帽。
106.图5涉及形成图2a至图2b中的半导体封装件200a、200b的方法中的步骤509。在形成半导体封装件200a、200b的该方法中，该方法与图4a至图4e中形成半导体封装件100a的方法类似。然而，与图4a至图4e中形成半导体封装件100a的方法不同，不将键合接线耦合到半导体封装件200a、200b中的mems裸片216。虽然下面的讨论适用于图2a至图2b中的半导体封装件200a、200b，但是为了简单和简洁起见，下面的讨论将仅参考图2a中的半导体封装件200a，并且当考虑到如早前讨论的形成图1a中的半导体封装件100a的方法时，将仅讨论不同点。
107.在图5中图示了形成半导体封装件200a的该方法的第一步骤509。在该方法中，多个焊球220被耦合到在mems裸片216的底面205上的多个接触焊盘222，该底面205具有传感器元件218并且该底面205面向基底202。多个焊球220中的每个相应焊球220与面向mems裸片216 的基底202的顶面203上的多个接触焊盘225中的相应接触焊盘225对准。多个焊球220被将mems裸片216耦合到基底202的可热分解的裸片附接件或者材料504包围。多个焊球220接触多个接触焊盘225。然而，在该方法的备选实施例中，可热分解的裸片附接件504的一部分可以使多个焊球220中的每个相应焊球220与基底202上的多个接触焊盘 225分离。在图4b中所图示的第一步骤501可以被利用来形成如在图 2a至图2b中所图示的半导体封装件200a、200b。
108.当形成图2a至图2b中的气腔206时，在mems裸片216的底面 205上的可热分解的裸片附接件504具有与mems裸片216的侧壁241、 243齐平的侧壁543。在备选实施例中，可热分解的裸片附接件504的侧壁543可以从mems裸片216的侧壁241、243向外延伸，这意味着：可热分解的裸片附接件504的宽度大于mems裸片216的宽度。可备选地，在另一备选实施例中，可热分解的裸片附接件504的侧壁543可以从mems裸片216的侧壁241、243向内延伸，这意味着：可热分解的裸片附接件504的宽度小于mems裸片216的宽度。
109.备选地，当在该工艺中利用图5中的备选的第一步骤509时，使可热分解的裸片附
接件504暴露于来自热源526(该热源526可以是回流炉)的热量，以去除可热分解的裸片附接件504，以形成气腔206。来自热源526的热量在可热分解的材料504被分解和去除的同时使多个焊球 220回流。当通过来自热源526的热量使多个焊球220回流时，多个焊球220将基底202的顶面203上的多个接触焊盘225耦合到mems裸片 216的底面205上的多个接触焊盘222。这在mems裸片216与基底202 之间形成电连接。可以在如早前讨论的图2a至图2b中看到多个焊球 220的这种回流的完成。而且，焊球220可以由其他已知的导电连接件代替，诸如可以在最初存在于可热分解的裸片附接件504中的引脚和导电粘合剂。
110.图6涉及包括半导体封装件604的电子设备602。半导体封装件604 基于上面在图1a至图3中所讨论的实施例或者在图1a至图3的范围内的半导体封装件，并且半导体封装件604利用在图4a至图5中所公开的制造方法或者在图4a至图5的范围内的方法来制造。
111.在电子设备602中，半导体封装件604被电耦合到在电子设备602 内的微处理器606。该微处理器606向半导体封装件604发送电信号，并且微处理器606从半导体封装件604接收电信号。例如，微处理器606 可以传输功率信号、命令信号或者控制半导体封装件604或者向半导体封装件604供电的任何其他信号。相反，半导体封装件604可以发送数据信号、信息信号或者任何其他信号，用于向被利用来控制电子设备602 的微处理器606提供反馈、数据或者信息的。半导体封装件604和微处理器606可以通过电连接件(诸如接线、导电过孔、pcb或者所需的任何其他电连接件)被耦合。例如，关于图1a中的半导体封装件，asic 裸片110从与基底102电通信的电源608、微处理器606和存储器610 接收功率信号和电信号，以及向该电源608、微处理器606和存储器610 发送功率信号和电信号。由于asic裸片110被耦合到基底102，因此， asic裸片110与电源608、微处理器606和存储器610电通信。
112.微处理器606被耦合到电源608。微处理器606指导和控制来自电源的电力被供应至何处。例如，微处理器606控制并且传输来自电源的一定百分比的电力到半导体封装件，控制并且传输另一百分比的电力到电子设备的触摸显示器，以及控制并且传输供应到电子设备602内的每个电气组件的电量。
113.微处理器606被耦合到存储器610。微处理器606向存储器610发送数据或者信息以进行存储。例如，微处理器606可以将从半导体封装件604接收到的数据信号或者信息信号传输给存储器610以进行存储。备选地，微处理器606可以传输来自电子设备内的任何其他电子组件的任何其他数据信号或者信息信号，微处理器606耦合被耦合至该电子组件。
114.可以组合上面所描述的各种实施例以提供进一步的实施例。本公开涉及包含mems裸片并且不需要使用被粘合到基底的帽的半导体封装件的各种实施例。换句话说，半导体封装件是无帽半导体封装件。
115.根据包含mems裸片的半导体封装件的一个实施例，模塑化合物覆盖mems裸片的侧壁和表面，并且直接接触mems裸片的侧壁和表面，使得mems裸片在半导体封装件内被保持在适当位置。通过被形成在基底中的开口以及被定位在基底与mems裸片的传感器组件之间的气腔， mems裸片被暴露于外部环境。该半导体封装件可以被称为无帽半导体封装件。mems裸片通过键合接线电耦合到半导体封装件的基底。
116.在该实施例中，如果帽被利用来保护mems裸片的传感器组件并且使其暴露于外部环境，则模塑化合物以与帽通常将起作用的类似方式起作用。然而，通过消除包括帽的必要性，减小了生产具有mems裸片的半导体封装件的制造成本，增加了具有mems裸片的可用的
并且起作用的半导体封装件的产量，并且减小了具有mems裸片的半导体封装件的总厚度。减小了成本并且增加了产量，这是因为不需要高准确度帽附接机器来放置帽，不必制造帽，并且可以利用标准的条形成型工艺和材料来形成用于保护mems裸片的半导体封装件。
117.根据包含mems裸片的半导体封装件的备选实施例，模塑化合物覆盖mems裸片的侧壁，并且mems裸片的表面与模塑化合物的表面齐平并且共面。与模塑化合物的表面齐平并且共面的mems裸片的表面被暴露于外部环境。通过被定位在使mems裸片与基底分离的气腔内的焊球，mems裸片被电耦合到基底。
118.根据包含mems裸片的半导体封装件的另一备选实施例，模塑化合物覆盖mems裸片的侧壁和背向基底的表面。通过被定位在使mems 裸片与基底分离的气腔内的焊球，mems裸片被电耦合到基底。
119.根据包含mems裸片的半导体封装件的上述实施例和备选实施例的一种制造方法，mems裸片通过牺牲材料耦合到基底。牺牲材料是可热分解的裸片附接件，该可热分解的裸片附接件通过使可热分解的裸片附接件暴露于热量而被去除。该制造方法还包括：在基底中形成与mems 裸片的传感器组件以及使mems裸片与基底分离的气腔二者都对准的开口。
120.根据上面详细描述的描述，可以对实施例进行这些以及其他改变。通常，在下面的权利要求书中，所使用的术语不应该被解释为将权利要求书限于在本说明书和权利要求书中所公开的特定实施例，而是应该被解释为包括所有可能的实施例以及这种权利要求书授权的等效物的全部范围。因此，权利要求书不受本公开的限制。

技术特征：

1.一种半导体设备，其特征在于，包括：基底，包括第一表面、第二表面以及开口，所述第二表面背向所述第一表面，所述开口从所述第一表面延伸穿过所述基底到所述第二表面；微机电系统裸片，与所述开口对准，所述微机电系统裸片通过腔体与所述基底的所述第二表面隔开，所述微机电系统裸片包括：第三表面，面向所述基底的所述第二表面，所述腔体从所述微机电系统裸片的所述第三表面延伸到所述基底的所述第二表面；多个侧壁，横向于所述第三表面；以及微机电系统元件，与在所述基底中的所述腔体对准；模塑化合物层，覆盖所述微机电系统裸片的所述多个侧壁，并且限定所述腔体的侧面。2.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，还包括：粘合剂层，将asic裸片耦合到所述基底的所述第二表面；以及键合接线，将所述asic裸片耦合到所述微机电系统裸片。3.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，其中：所述微机电系统裸片还包括第四表面，所述第四表面背向所述基底的所述第二表面；以及所述模塑化合物层还包括第五表面，所述第五表面背向所述基底的所述第二表面，所述第五表面与所述第四表面共面。4.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，还包括粘合剂层和asic裸片，其中：所述微机电系统裸片还包括第四表面，所述第四表面背向所述基底的所述第二表面；以及所述asic裸片通过所述粘合剂层耦合到所述微机电系统裸片的所述第四表面。5.根据权利要求1所述的半导体设备，其特征在于，所述微机电系统裸片还包括：多个第一接触焊盘，在所述微机电系统裸片的所述第三表面上；多个第二接触焊盘，在所述基底的所述第二表面上；以及多个焊球，被耦合在所述微机电系统裸片上的所述多个第一接触焊盘与所述基底上的所述多个第二接触焊盘之间，所述多个焊球被定位在所述腔体内，所述多个焊球与所述腔体的所述侧面相距一定距离。6.一种半导体设备，其特征在于，包括：基底，具有开口，所述开口从所述基底的第一表面延伸穿过所述基底到所述基底的第二表面；微机电系统微机电系统裸片，与所述开口对准，所述微机电系统裸片包括传感器组件以及多个侧壁，所述传感器组件与在所述基底中的所述开口对准，所述多个侧壁横向于所述基底的所述第一表面和所述基底的所述第二表面；腔体，与所述开口以及所述传感器组件流体连通并且对准，所述腔体将所述微机电系统裸片与所述基底分离，并且所述腔体从所述基底延伸到所述微机电系统裸片；以及包封件，围绕所述微机电系统裸片，并且所述包封件包括限定所述腔体的侧面的侧壁。7.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述包封件的所述侧壁分别与所述微机电系统裸片的所述侧壁对准。
8.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述包封件的侧壁各自包括第一部分和第二部分，所述第一部分分别接触所述微机电系统裸片的所述侧壁，并且所述第二部分限定所述腔体的所述侧面。9.根据权利要求8所述的半导体设备，其特征在于，还包括：粘合剂层；专用集成电路asic裸片，通过所述粘合剂层耦合到所述微机电系统裸片的表面；以及键合接线，将所述asic裸片电耦合到所述基底。10.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，还包括：粘合剂层；专用集成电路asic，通过所述粘合剂层耦合到所述基底；以及键合接线，将所述asic电耦合到所述基底。11.根据权利要求10所述的半导体设备，其特征在于，还包括：键合接线，将所述微机电系统裸片耦合到所述asic。12.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述腔体具有的宽度大于所述开口的宽度，并且所述腔体具有的高度小于所述开口的高度。13.根据权利要求6所述的半导体设备，其特征在于，所述微机电系统裸片还包括：多个接触焊盘，与所述微机电系统裸片的所述传感器组件相邻；以及多个焊球，被耦合在所述微机电系统裸片的所述多个接触焊盘与所述基底之间，所述多个焊球被定位在所述腔体内，所述多个焊球与所述腔体的所述侧面相距一定距离。14.根据权利要求13所述的半导体设备，其特征在于：所述包封件包括背向所述基底的第一表面；以及所述微机电系统裸片包括背向所述基底的第二表面，所述第二表面与所述包封件的所述第一表面共面。

技术总结

本公开的实施例涉及半导体设备。一种半导体设备，包括：基底，包括第一表面、第二表面以及开口，第二表面背向第一表面，以及开口从第一表面延伸穿过基底到第二表面；微机电系统MEMS裸片，与开口对准，MEMS裸片通过腔体与基底的第二表面隔开，MEMS裸片包括：第三表面，面向基底的第二表面，腔体从MEMS裸片的第三表面延伸到基底的第二表面；多个侧壁，横向于第三表面；以及MEMS元件，与在基底中的腔体对准；模塑化合物，覆盖MEMS裸片的多个侧壁，并且限定腔体的侧面。利用本公开的实施例，通过消除用于保护ASIC裸片和MEMS裸片的帽的必要性，减小了制造材料的成本，这是因为不需要帽来形成半导体封装件，并且不需要利用高准确度机器和工具来将帽耦合到基底。具来将帽耦合到基底。具来将帽耦合到基底。